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1、日光灯的工作原理,2014.2.27,例1、(双) 如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是 A. 合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 B. 合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过会儿熄灭 D. 断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭,AD,A1,A2,R1,L,例5、如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电流为I0,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电动势产生,这电动势 A. 有阻碍电流的作用,最后电流由I0
2、减少到零 B. 有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0 C. 有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变 D. 有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0,D,提示：线圈中的电流不能突变,例6(双)、如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光.则 A. 在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗 B. 在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗 C. 在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗 D. 在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗,AD,如图224所示，LA、LB是两个完全相同的小灯炮，灯泡电阻rR.L是一个自感系数很大的线圈，它的电阻和
3、R相等由于自感现象，当开关接通或断开时，下列说法正确的是(),图224,AS接通时，灯泡LA先亮，LB后亮 BS接通时，IAIB CS断开，LB先熄灭，LA则先闪亮一下再熄灭 DS断开时，IAIB,【答案】C,【精讲精析】S接通时，L中产生与电流方向相反的电动势，阻碍作用很大，相当于断路因此LA和LB同时亮，且LA亮度大，即IAIB，故AB错误当达到稳定时，LA和LB亮度相同，此时IAIBIA，因此LA先闪亮一下再熄灭，故C正确开关断开后，无电流通过LB，因此LB先熄灭故D错误,【规律总结】若电路中的电流发生变化，电感L的作用总是阻碍电流的变化；当电路稳定时，电感L相当于一段导体，若电感L有直
4、流电阻，则相当于定值电阻的作用；若无直流电阻，则它相当于一根短路导线,三、日光灯的工作原理 1日光灯发光原理 灯管内充有微量氩和稀薄汞蒸气两端有灯丝，内壁涂有荧光物质其发光原理如下流程： 图222,2启动器的作用 图223 (1)构造：如图223所示，它是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装上两个电极，一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的U形动触片,(2)作用：当开关闭合时，电源把电压加在启动器两极之间，使氖气放电发出辉光，辉光产生的热量使双金属片受热膨胀，内层膨胀幅度大一些，使U形动触片膨胀伸长跟静触片接触而把电路导通，于是镇流器中的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，电路接通后，启动器中的氖气
5、停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开，在电路突然中断瞬间，镇流器线圈因自感产生一个瞬时高压，这个高压和电源电压加在灯管两端使灯管中的汞蒸气开始放电导通，使日光灯发光 归纳一句：利用氖管的辉光放电，起着自动把电路接通和断开为镇流器产生瞬时自感高压的作用,3镇流器的作用： 镇流器是一个带铁芯的线圈，其自感系数很大镇流器在日光灯启动阶段和正常发光阶段，起着不尽相同的作用，具体表现为： (1)在灯管启动时，镇流器能够产生一个高出电源电压很多的瞬时电压，使日光灯内的气体导电，而被点燃；在日光灯启动后，因为日光灯的电阻变得很小，只允许通过不大的电流，否则就会将灯管烧坏这时加在灯管两端的
6、电压低于电源电压，此要求也是通过镇流器来实现的,(2)日光灯的工作过程分为预热阶段、点燃阶段和正常发光阶段在不同阶段，镇流器的作用不同在点燃时，镇流器的作用是提供瞬时电压；在正常发光时，镇流器起降压限流作用,例1.日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉发出可见光 A.在日光灯正常工作后,如果取 走启动器,日光灯还能正常发光 B.启动器如果被击穿了(短路), 日光灯不能正常启动 C.镇流器在日光灯的灯管发光后,不再起任何作用 D.在日光灯中,镇流器的另
7、一个作用是将交流电转换为直流电,AB,例2、如图所示的四个日光灯的接线图中,S1为启动器,S2为开关,L为镇流器,能使日光灯正常发光的是,AC,S2,例3对于日光灯的下列说法中正确的是() A启动器是在日光灯启动过程中起接通电路并提供瞬时高压的作用 B镇流器在日光灯启动及工作过程中起降压限流作用 C日光灯发光原理同白炽灯一样，都是由灯丝产生足够热量时发光的 D启动器只在日光灯启动时起暂时接通电路的作用，而镇流器在启动时提供高压，在正常工作时又起降压限流作用,D,解析：选D.启动时，启动器起接通电路作用，然后断开，镇流器由于自感产生瞬时高压，将气体击穿后，炽热的灯丝释放电子与汞原子碰撞产生紫外线
8、，再引起荧光物质发光，正常工作时镇流器又阻碍电流变化起降压限流作用，可见A、B、C错，D对,在日光灯工作原理中，如图227所示，简述其原理并完成以下问题： (1)开关合上前，启动器的静金属片和动金属片是_(填“接通的”或“断开的”); (2)开关刚合上时，220 V交流电压加在_之间，使氖泡发出辉光； (3)日光灯启动瞬间，灯管两端的电压_220 V(填“高于”“等于”或“小于”)；,(4)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片_(填“接通”或“断开”)，镇流器起着_的作用，保证日光灯正常工作； (5)启动器中的电容器能_，没有电容器，启动器也能工作,【答案】(1)断开的(2)启动器的两电极
9、(3)高于 (4)断开降压限流(5)避免产生电火花,【思路点拨】日光灯是典型自感现象的应用，要根据其现成部件的作用分析 【自主解答】按原理图接好日光灯电路后，当开关闭合，电源把电压加在启动器的两金属片之间，使氖泡内的氖气放电发出辉光辉光放电产生的热量使U形动片膨胀，跟静片接触把电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形片冷却后收缩恢复原状，两金属片分离电路断开，,由于镇流器的自感作用，会产生很高的自感电动势，其方向与原电压方向相同，很高的自感电动势加上原电源电压加在灯管两端，使管内汞气体导电，产生紫外线，激发荧光粉发光，灯管被点亮 日光灯使用
10、的是正弦交流电，电流的大小和方向都随时间做周期性变化，在日光灯正常发光后，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中会产生自感电动势，它的作用总是阻碍电流的变化，这时的镇流器就起到了降压限流的作用，保证日光灯的正常工作,启动器中的电容器能使动静片脱离时避免产生电火花而烧毁启动器没有电容器，同样能工作，当日光灯正常点亮后，启动器不再起作用，就是摘去了也不影响日光灯的发光,变式训练如图228所示，日光灯主要由灯管、镇流器和启动器组成下列说法错误的是() 图228,A镇流器产生的瞬间高压来源于启动器两触片接通再断开的瞬间 B灯管点燃后，启动器中两个触片分离 C灯管点燃后，灯管两端的电压等于电源电压220
11、V D在日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流的作用,C,解析：选C.在日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流的作用，因此灯管点燃后，灯管两端的电压小于电源电压220 V.,如图225所示的电路中，S闭合时流过电感线圈的电流为2 A，流过灯泡的电流是1 A将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是下图中的(),图225,图226,【答案】D,【精讲精析】由题图所示知，在S闭合的时候，流过灯泡、线圈L的电流方向都是自左向右的，在S断开的瞬间，流过L的电流大小仍为2 A，方向仍是从左向右的它与灯泡构成串联回路，故流过灯泡的电流大小变成2 A，方向变成由右向左，然后逐渐减小为零，故D正确,【规律总结】解决自感现象中的图象问题，一般思路是： 首先要明确S断开前线圈中电流的大小及方向，其次要知道S断开后的临时电路，最后即可判断出灯泡或其它支路中电流的方向和大小变化情况,
